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广东省广州市真光中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题
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这是一份广东省广州市真光中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，满分100分，考试用时75分钟。
一、单选题（每题4分，共7小题）
1．关于下列四幅图的说法错误的是（ ）
A．图甲为静电除尘原理的示意图，带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上
B．如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷
C．图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到电极上
D．如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电
2．高大建筑物上通常都装有避雷针，如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点。其中A、B两点位置关于避雷针对称，下列说法中正确的是（ ）
A．由于避雷针接地，所以避雷针一定不会带电
B．C点场强大于B点场强
C．某负电荷在C点的电势能大于B点的电势能
D．将某正电荷从C点移动到A点，电场力做正功
3．如图，用长度不等的绝缘线将带电小球A、B悬挂起来，两线与竖直方向的夹角分别是、，两个质量分别是、，所带电荷量分别为、，两小球恰在同一水平线上，则下列说法正确的是（ ）
A．若，则 B．若，则
C．若，则 D．若，则
4．如图所示，ABCD为真空中一正四面体区域，M和N分别为AC边和AD边的中点，A处和C处分别有等量异种点电荷+Q和-Q。则（ ）
A．B、D处场强大小相等，方向不同
B．电子在M点的电势能小于在N点的电势能
C．将一试探正电荷从B沿直线BD移动到D电场力做正功
D．将位于C处的电荷-Q移到B处时M、N点场强大小相等
5．如图所示，两根平行长直导线相距2L，通有大小相等、方向相反的恒定电流，a、b是导线所在平面内的两点，左侧导线与它们的距离均为L。关于这两点处的磁感应强度，下列判断错误的是（ ）
A．a处的磁感应强度垂直纸面向外
B．b处的磁感应强度垂直纸面向里
C．a、b两处的磁感应强度大小相等
D．b处的磁感应强度大于a处的磁感应强度
6．如图所示，带电平行板电容器与静电计连接，电容器两极板间的电势差可以从静电计指针的偏转角度大小推知，P点是两极板间固定的点，a极板带正电，b极板带负电，规定大地的电势为0，下列说法正确的是（ ）
A．静电计指针张角变大时，电容器的带电量不变，电势差变小
B．若将b极板向上平移，静电计的指针张角变小
C．若将有机玻璃板插入极板间，静电计指针的张角不变
D．若把b极板向左平移，两极板间的电场强度不变，P点的电势会升高
7．在如图所示的竖直方向的电路中，电压表和电流表均为理想电表，R1、R2、R3为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，开关S1闭合，S2断开，水平放置的平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，当S2从断开到闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．两表读数均变大
B．电源内阻消耗的功率变小
C．油滴将向上运动
D．电容器带的电荷量减少
二、多选题（每题6分，共3小题。错选0分，漏选3分）
8．下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图，判断正确的是（ ）
A．图甲，水平直导线中电流逐渐减小时，其正下方的水平金属圆线圈中无感应电流
B．图乙，正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时，线圈中有感应电流
C．图丙，矩形导线框以其任何一条边为轴转动时，线框中都有感应电流产生
D．图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线框中有感应电流产生
9．如图所示，曲线甲、乙分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，M点为甲、乙两曲线的交点，且为乙曲线的最高点。由该图可求得（ ）
A．电源的内电阻为2Ω
B．电源的电动势为8V
C．电源的最大输出功率为16W
D．电源被短路时，电源消耗的总功率为32W
10．如图所示，平行板电容器的两个极板与水平面成角，极板的长度为L，A板带负电，B板带正电，且B板接地。若一比荷为k的带电小球恰能从A板左端，沿图中所示水平直线向右通过电容器，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球带正电
B．A板的电势为
C．若小球离开电场时速度刚好为0，则运动时间为
D．在此过程中小球的电势能增大
三、实验题
11．（6分）某实验小组为了测量一横截面为圆形、粗细均匀的金属丝的电阻率，进行下列操作：
（1）某同学用游标卡尺测金属丝长度，用螺旋测微器测金属丝直径。正确操作游标卡尺和螺旋测微器，得到的结果分别如图甲、乙所示，则该金属丝的长度 cm、直径 mm。
（2）如图1所示为多用电表的示意图，其中S、T为可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为的定值电阻，部分操作步骤如下：
①选择开关应调到电阻档的 （填“”“”“”或“”）位置。
②将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，把两笔尖相互接触，调节 （填“S”或“T”），使电表指针指向 （填“左侧”或“右侧”）的“0”位置。
③将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图2所示，该电阻的阻值约为 。
12．（10分）某学习小组需要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）； 多用电表一个
电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）； 电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）； 定值电阻R1（阻值2Ω）；
定值电阻R2（阻值5Ω）； 开关一个，导线若干。
（1）为了估测电池的电动势和内阻，先用多用电表进行测量，组内三位同学的操作如下，你认为正确的是 （单选，填正确答案标号）。
A．小明选择直流电压10V档，红表笔接电池负极、黑表笔接电池正极，测量电池的电动势
B．小莉选择直流电压2.5V档，红表笔接电池正极、黑表笔接电池负极，测量电池的电动势
C．小阳选择欧姆挡合适的倍率，欧姆调零后，将红、黑表笔与电池两极连接，测量电池内阻
（2）①该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图乙所示，出现该现象的主要原因是 。（单选，填正确答案标号）
A．滑动变阻器调节范围小 B．电压表量程偏大 C．干电池内阻较小
②针对出现的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，在图丙中用笔画线代替导线，请在答题卡上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路。
③改进方案后重新测量，得到数据并绘出新的U-I图像如图丁，可得干电池内阻为 Ω。（计算结果保留两位有效数字）
④在该测量方案不变的前提下，请写出一种减小系统误差的方法。
四、解答题
13．（8分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为，AB间距离，与水平方向夹角为。求：
（1）电场强度E是多大？
（2）如果A点的电势为，求B点的电势为多大？电荷量的正电荷在A点的电势能是多少？
14．（12分）如图所示，虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为、电荷量为，从a点由静止开始经电压为的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成角，已知PQ、MN间距为，带电粒子的重力忽略不计。求：
（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率；
（2）匀强电场的场强大小。
15．（18分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量；
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达D点时对轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从G点飞出轨道，求s的最小值。
12月阶段性质量检测物理参考答案：
1．C【详解】A．图甲为静电除尘原理的示意图，根据电荷间的相互作用力可知，异种电荷相互吸引，因此带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上，故A正确；
B．给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其原理是导走人身的静电，故B正确；
C．图丙，因为电场线是曲线，涂料微粒在电场力作用下不会沿电场线运动，故C错误；
D．高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电，故D正确。
2．C【详解】A．由题图可知，越靠近避雷针尖端位置电势越高，则避雷针上聚集正电荷，A错；
B．由题图可知，等差等势面越密集，垂直等势面的电场线越密集，电场强度越大，因此C点场强小于B点场强，B错误；
C．由于B点的电势高于C点的电势，则负电荷在B点的电势能较小，在C点的电势能较大，因此某负电荷在C点的电势能大于B点的电势能，C正确；
D．由于A点的电势高于C点的电势，正电荷从C点移动到A点，则正电荷从低电势到高电势，电场力做负功，D错误。
3．B【详解】以为研究对象，的受力如图所示
根据受力平衡可得，
可得 同理对于质量为的小球有
两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力，大小相等，故有
可知两线与竖直方向的夹角只与两球的质量有关，与电荷量无关；若，则；若，则。
4．D【详解】A．因为是正四面体，所以各变长相等，A处和C处分别有等量异种点电荷，则根据点电荷的场强公式
可知，两点电荷各自在B、D处产生的场强大小相等，但由于电场强度是矢量，其叠加遵循平行四边行法则，根据电场强度的叠加原理可知，两点电荷在B、D处产生的场强大小相等、方向相同，故A错误；
B．根据等量异种点电荷形成的电场的特征可知，两点电荷连线的中垂面为等势面，电势为零，而M点在该等势面上，则可知M点的电势为零，以此中垂面为界限，靠近正电荷电势为正，靠近负电荷电势为负，N点靠近正电荷，则其电势大于零，因此有
而带负电的粒子在电势越高的地方电势能越小，由此可知电子在M点的电势能大于在N点的电势能，故B错误；
C．根据正四面体的性质可知，BD在该等量异种点电荷连线的中垂面上，因此B、D两点电势相等，均为零，将一试探正电荷从B沿直线BD移动到D电场力不做功，故C错误；
D．将位于C处的电荷-Q移到B处时，可知M、N两点到正电荷的距离相等，且M、N两点到负电荷的距离也相等，根据点电荷的场强公式以及几何关系可知，两点电荷分别在M、N两点产生的合场强的大小相等，故D正确。
5．C【详解】A．根据右手螺旋定则，左侧导线在a点产生的磁场垂直纸面向外，右侧导线在a点产生的磁场垂直纸面向里，因左侧导线在a点产生的磁场较强，可知叠加后a处的磁感应强度垂直纸面向外，A说法正确；
B．根据右手螺旋定则，两条导线在b点产生的磁场均垂直纸面向里 ，可知叠加后b处的磁感应强度垂直纸面向里，B说法正确；
CD．由于两导线电流大小相等，两导线在b点形成磁场方向相同，都是向里，根据磁场叠加可知，b点的磁感应强度的大小为两个电流产生的磁场的矢量大小的和；而两个电流在a处产生的磁场的方向相反，所以磁感应强度是两个电流产生的磁场的矢量大小的差，所以b处的磁场强度大，C说法错误，D说法正确。
6．D【详解】A．电容器未与电源相连，则其带电量保持不变，静电计指针张角变大，其电容器两端的电势差变大，故A错误；
B．若b极板上移，正对面积减小，电容器的电容减小，根据可知两极板间电势差增大，则指针张角变大，故B错误；
C．若将有机玻璃板插入极板间，可知电容器电容C变大，Q不变，U变小，则静电计指针的张角会减小，故C错误；
D．由综合可得
当把b极板向左平移，两极板间的距离d增大对E无影响，当其它量Q、ε、S不变时，E不变，根据当把b极板向左平移，增大，则增大，故D正确。
7．D【详解】A．当S2闭合后，电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻、电阻两端的电压增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电阻、两端的电压减小，通过电阻、的电流减小，则电流表读数减小，电压表读数减小，故A错误；
B．电源内阻消耗的功率干路电流增大，电源内阻消耗的功率变大，故B错误；
C．电容器两极板间电压减小，电场强度减小，油滴所受电场力小于重力，故油滴向下运动，故C错误；
D．电容器两极板间电压减小，电容器电容不变，故电容器带的电荷量减少，故D正确。
8．AB【详解】A．图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，即使减小通过导线电流，圆线圈中的磁通量也不会发生变化，不会有感应电流产生，故A正确；
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，线圈在磁场中运动过程中磁通量会发生变化，会产生感应电流，故B正确；
C．图丙闭合导线框以左边或右边为轴在匀强磁场中旋转时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故C错误；
D．图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故D错误；
9．ABD【详解】C．当内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，根据图像可知，最大值为8 W，故C错误；
B．根据P=UI可得，当I=2 A时，外电压为4 V，此时内电阻等于外电阻，所以内电压也为4 V，电源的电动势为8 V，故B正确；
A．根据B选项分析可知，电源的内电阻为故A正确；
D．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达故D正确。
10．AD【详解】A．分析可知，小球受竖直向下的重力，以及垂直于电容器极板的电场力，而要小球恰能沿图中所示水平直线向右通过电容器，则小球所受电场力必然垂直电容器极板斜向左上方，小球的受力分析如图所示
根据题已知，电场线的方向垂直于极板，从极板B指向极板A，而带正电的粒子在电场中所受电场力的方向与电场线的方向相同，由此可知，该小球带正电，故A正确；
B．根据小球的受力情况可得解得
根据几何关系可得板间距为而
联立解得根据可知故B错误；
C．小球在电场中所受合力为
根据牛顿第二定律可得小球在电场中的加速度大小为
根据几何关系可得小球的位移为则有
解得小球在电场中运动的时间为故C错误；
D．此过程中电场力做负功，则可知小球的电势能增加，故D正确。
11．（每空1分）（1） （2）① ② T 右侧 ③ 11000
【详解】（1）有图甲可知，该金属丝的长度
由图乙可知，该金属丝的直径
（2）【详解】①指针应在表盘中央附近，所以粗测的电阻应选“”挡位；
②欧姆调零应调节“T”使指针指向右侧零刻度；③电阻阻值约为.
12． （每空2分） （1） B （2） ① C ②
③ 0.58Ω（0.50-0.62Ω均可） ④选用内阻更大的电压表；等等
【详解】（1）可以用多用电表的直流电压挡测粗测电源电动势，同时因为电池的电动势在1.5V左右，故选择2.5V档的直流电，由于欧姆表有内置电源，为保护电表不能用多用电表的欧姆挡直接测电源内阻；
（2）①根据闭合电路欧姆定律可得路端电压
当电源内阻r太小时，干路电流I有较大变化时，Ir变化很小，电压表示数即路端电压U变化很小，电压表示数变化范围很小；
②应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，电源内阻较小，为使电压表示数变化明显，把定值电阻与电源整体当作等效电源，为减小实验误差，相对于电源电流表应采用外接法，实物电路图如图所示
③由图丁所示电源U-I图象可知，电源电动势为E=1.55V
图象斜率的绝对值
则可得电源内阻
④在该测量方案不变的前提下，减小系统误差的方法有选用内阻更大的电压表等等。
13．（1）4V/m；（2）4V，
【详解】（1）B、A间电势差为（2分）
该电场的电场强度为（2分）
（2）A点的电势为，由可知B点的电势为（2分）
电荷量的正电荷在A点的电势能为（2分）
14．（1）；（2）
【详解】(1)由动能定理得（2分）
代入数据得，带电粒子刚进入匀强电场时的速率为（1分）
(2)粒子沿初速度方向做匀速运动（2分） 可得
由题意得（2分）可得
由牛顿第二定律得（2分）
粒子沿电场方向做匀加速运动 （2分） 联立可得（1分）
15．（1）；（2）0：（3）
【详解】（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电场力做功为（2分）
电场力做正功电势能减小，故电势能变化量为（1分）
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，设滑块到达D点时的速度为，从A点到D点过程由动能定理，（3分）解得
在D点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得（2分）解得
滑块到达D点时受到轨道的作用力大小为0。（1分）
（3）等效竖直平面圆周运动，要使滑块从G点飞出，则必须可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的s最小。
等效重力由重力和电场力的合力提供（2分）
等效重力与重力的夹角 所以（2分）
当恰好通过等效最高点时的速度设为v，则此时满足（2分）
从A点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理，得
（2分）
解得 （1分）1
2
3
4
5
C
C
B
D
C
6
7
8
9
10
D
D
AB
ABD
AD
本试卷共6页，满分100分，考试用时75分钟。
一、单选题（每题4分，共7小题）
1．关于下列四幅图的说法错误的是（ ）
A．图甲为静电除尘原理的示意图，带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上
B．如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷
C．图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到电极上
D．如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电
2．高大建筑物上通常都装有避雷针，如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点。其中A、B两点位置关于避雷针对称，下列说法中正确的是（ ）
A．由于避雷针接地，所以避雷针一定不会带电
B．C点场强大于B点场强
C．某负电荷在C点的电势能大于B点的电势能
D．将某正电荷从C点移动到A点，电场力做正功
3．如图，用长度不等的绝缘线将带电小球A、B悬挂起来，两线与竖直方向的夹角分别是、，两个质量分别是、，所带电荷量分别为、，两小球恰在同一水平线上，则下列说法正确的是（ ）
A．若，则 B．若，则
C．若，则 D．若，则
4．如图所示，ABCD为真空中一正四面体区域，M和N分别为AC边和AD边的中点，A处和C处分别有等量异种点电荷+Q和-Q。则（ ）
A．B、D处场强大小相等，方向不同
B．电子在M点的电势能小于在N点的电势能
C．将一试探正电荷从B沿直线BD移动到D电场力做正功
D．将位于C处的电荷-Q移到B处时M、N点场强大小相等
5．如图所示，两根平行长直导线相距2L，通有大小相等、方向相反的恒定电流，a、b是导线所在平面内的两点，左侧导线与它们的距离均为L。关于这两点处的磁感应强度，下列判断错误的是（ ）
A．a处的磁感应强度垂直纸面向外
B．b处的磁感应强度垂直纸面向里
C．a、b两处的磁感应强度大小相等
D．b处的磁感应强度大于a处的磁感应强度
6．如图所示，带电平行板电容器与静电计连接，电容器两极板间的电势差可以从静电计指针的偏转角度大小推知，P点是两极板间固定的点，a极板带正电，b极板带负电，规定大地的电势为0，下列说法正确的是（ ）
A．静电计指针张角变大时，电容器的带电量不变，电势差变小
B．若将b极板向上平移，静电计的指针张角变小
C．若将有机玻璃板插入极板间，静电计指针的张角不变
D．若把b极板向左平移，两极板间的电场强度不变，P点的电势会升高
7．在如图所示的竖直方向的电路中，电压表和电流表均为理想电表，R1、R2、R3为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，开关S1闭合，S2断开，水平放置的平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，当S2从断开到闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．两表读数均变大
B．电源内阻消耗的功率变小
C．油滴将向上运动
D．电容器带的电荷量减少
二、多选题（每题6分，共3小题。错选0分，漏选3分）
8．下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图，判断正确的是（ ）
A．图甲，水平直导线中电流逐渐减小时，其正下方的水平金属圆线圈中无感应电流
B．图乙，正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时，线圈中有感应电流
C．图丙，矩形导线框以其任何一条边为轴转动时，线框中都有感应电流产生
D．图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线框中有感应电流产生
9．如图所示，曲线甲、乙分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，M点为甲、乙两曲线的交点，且为乙曲线的最高点。由该图可求得（ ）
A．电源的内电阻为2Ω
B．电源的电动势为8V
C．电源的最大输出功率为16W
D．电源被短路时，电源消耗的总功率为32W
10．如图所示，平行板电容器的两个极板与水平面成角，极板的长度为L，A板带负电，B板带正电，且B板接地。若一比荷为k的带电小球恰能从A板左端，沿图中所示水平直线向右通过电容器，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球带正电
B．A板的电势为
C．若小球离开电场时速度刚好为0，则运动时间为
D．在此过程中小球的电势能增大
三、实验题
11．（6分）某实验小组为了测量一横截面为圆形、粗细均匀的金属丝的电阻率，进行下列操作：
（1）某同学用游标卡尺测金属丝长度，用螺旋测微器测金属丝直径。正确操作游标卡尺和螺旋测微器，得到的结果分别如图甲、乙所示，则该金属丝的长度 cm、直径 mm。
（2）如图1所示为多用电表的示意图，其中S、T为可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为的定值电阻，部分操作步骤如下：
①选择开关应调到电阻档的 （填“”“”“”或“”）位置。
②将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，把两笔尖相互接触，调节 （填“S”或“T”），使电表指针指向 （填“左侧”或“右侧”）的“0”位置。
③将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图2所示，该电阻的阻值约为 。
12．（10分）某学习小组需要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）； 多用电表一个
电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）； 电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）； 定值电阻R1（阻值2Ω）；
定值电阻R2（阻值5Ω）； 开关一个，导线若干。
（1）为了估测电池的电动势和内阻，先用多用电表进行测量，组内三位同学的操作如下，你认为正确的是 （单选，填正确答案标号）。
A．小明选择直流电压10V档，红表笔接电池负极、黑表笔接电池正极，测量电池的电动势
B．小莉选择直流电压2.5V档，红表笔接电池正极、黑表笔接电池负极，测量电池的电动势
C．小阳选择欧姆挡合适的倍率，欧姆调零后，将红、黑表笔与电池两极连接，测量电池内阻
（2）①该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图乙所示，出现该现象的主要原因是 。（单选，填正确答案标号）
A．滑动变阻器调节范围小 B．电压表量程偏大 C．干电池内阻较小
②针对出现的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，在图丙中用笔画线代替导线，请在答题卡上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路。
③改进方案后重新测量，得到数据并绘出新的U-I图像如图丁，可得干电池内阻为 Ω。（计算结果保留两位有效数字）
④在该测量方案不变的前提下，请写出一种减小系统误差的方法。
四、解答题
13．（8分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为，AB间距离，与水平方向夹角为。求：
（1）电场强度E是多大？
（2）如果A点的电势为，求B点的电势为多大？电荷量的正电荷在A点的电势能是多少？
14．（12分）如图所示，虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为、电荷量为，从a点由静止开始经电压为的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成角，已知PQ、MN间距为，带电粒子的重力忽略不计。求：
（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率；
（2）匀强电场的场强大小。
15．（18分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量；
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达D点时对轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从G点飞出轨道，求s的最小值。
12月阶段性质量检测物理参考答案：
1．C【详解】A．图甲为静电除尘原理的示意图，根据电荷间的相互作用力可知，异种电荷相互吸引，因此带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上，故A正确；
B．给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其原理是导走人身的静电，故B正确；
C．图丙，因为电场线是曲线，涂料微粒在电场力作用下不会沿电场线运动，故C错误；
D．高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电，故D正确。
2．C【详解】A．由题图可知，越靠近避雷针尖端位置电势越高，则避雷针上聚集正电荷，A错；
B．由题图可知，等差等势面越密集，垂直等势面的电场线越密集，电场强度越大，因此C点场强小于B点场强，B错误；
C．由于B点的电势高于C点的电势，则负电荷在B点的电势能较小，在C点的电势能较大，因此某负电荷在C点的电势能大于B点的电势能，C正确；
D．由于A点的电势高于C点的电势，正电荷从C点移动到A点，则正电荷从低电势到高电势，电场力做负功，D错误。
3．B【详解】以为研究对象，的受力如图所示
根据受力平衡可得，
可得 同理对于质量为的小球有
两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力，大小相等，故有
可知两线与竖直方向的夹角只与两球的质量有关，与电荷量无关；若，则；若，则。
4．D【详解】A．因为是正四面体，所以各变长相等，A处和C处分别有等量异种点电荷，则根据点电荷的场强公式
可知，两点电荷各自在B、D处产生的场强大小相等，但由于电场强度是矢量，其叠加遵循平行四边行法则，根据电场强度的叠加原理可知，两点电荷在B、D处产生的场强大小相等、方向相同，故A错误；
B．根据等量异种点电荷形成的电场的特征可知，两点电荷连线的中垂面为等势面，电势为零，而M点在该等势面上，则可知M点的电势为零，以此中垂面为界限，靠近正电荷电势为正，靠近负电荷电势为负，N点靠近正电荷，则其电势大于零，因此有
而带负电的粒子在电势越高的地方电势能越小，由此可知电子在M点的电势能大于在N点的电势能，故B错误；
C．根据正四面体的性质可知，BD在该等量异种点电荷连线的中垂面上，因此B、D两点电势相等，均为零，将一试探正电荷从B沿直线BD移动到D电场力不做功，故C错误；
D．将位于C处的电荷-Q移到B处时，可知M、N两点到正电荷的距离相等，且M、N两点到负电荷的距离也相等，根据点电荷的场强公式以及几何关系可知，两点电荷分别在M、N两点产生的合场强的大小相等，故D正确。
5．C【详解】A．根据右手螺旋定则，左侧导线在a点产生的磁场垂直纸面向外，右侧导线在a点产生的磁场垂直纸面向里，因左侧导线在a点产生的磁场较强，可知叠加后a处的磁感应强度垂直纸面向外，A说法正确；
B．根据右手螺旋定则，两条导线在b点产生的磁场均垂直纸面向里 ，可知叠加后b处的磁感应强度垂直纸面向里，B说法正确；
CD．由于两导线电流大小相等，两导线在b点形成磁场方向相同，都是向里，根据磁场叠加可知，b点的磁感应强度的大小为两个电流产生的磁场的矢量大小的和；而两个电流在a处产生的磁场的方向相反，所以磁感应强度是两个电流产生的磁场的矢量大小的差，所以b处的磁场强度大，C说法错误，D说法正确。
6．D【详解】A．电容器未与电源相连，则其带电量保持不变，静电计指针张角变大，其电容器两端的电势差变大，故A错误；
B．若b极板上移，正对面积减小，电容器的电容减小，根据可知两极板间电势差增大，则指针张角变大，故B错误；
C．若将有机玻璃板插入极板间，可知电容器电容C变大，Q不变，U变小，则静电计指针的张角会减小，故C错误；
D．由综合可得
当把b极板向左平移，两极板间的距离d增大对E无影响，当其它量Q、ε、S不变时，E不变，根据当把b极板向左平移，增大，则增大，故D正确。
7．D【详解】A．当S2闭合后，电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻、电阻两端的电压增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电阻、两端的电压减小，通过电阻、的电流减小，则电流表读数减小，电压表读数减小，故A错误；
B．电源内阻消耗的功率干路电流增大，电源内阻消耗的功率变大，故B错误；
C．电容器两极板间电压减小，电场强度减小，油滴所受电场力小于重力，故油滴向下运动，故C错误；
D．电容器两极板间电压减小，电容器电容不变，故电容器带的电荷量减少，故D正确。
8．AB【详解】A．图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，即使减小通过导线电流，圆线圈中的磁通量也不会发生变化，不会有感应电流产生，故A正确；
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，线圈在磁场中运动过程中磁通量会发生变化，会产生感应电流，故B正确；
C．图丙闭合导线框以左边或右边为轴在匀强磁场中旋转时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故C错误；
D．图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故D错误；
9．ABD【详解】C．当内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，根据图像可知，最大值为8 W，故C错误；
B．根据P=UI可得，当I=2 A时，外电压为4 V，此时内电阻等于外电阻，所以内电压也为4 V，电源的电动势为8 V，故B正确；
A．根据B选项分析可知，电源的内电阻为故A正确；
D．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达故D正确。
10．AD【详解】A．分析可知，小球受竖直向下的重力，以及垂直于电容器极板的电场力，而要小球恰能沿图中所示水平直线向右通过电容器，则小球所受电场力必然垂直电容器极板斜向左上方，小球的受力分析如图所示
根据题已知，电场线的方向垂直于极板，从极板B指向极板A，而带正电的粒子在电场中所受电场力的方向与电场线的方向相同，由此可知，该小球带正电，故A正确；
B．根据小球的受力情况可得解得
根据几何关系可得板间距为而
联立解得根据可知故B错误；
C．小球在电场中所受合力为
根据牛顿第二定律可得小球在电场中的加速度大小为
根据几何关系可得小球的位移为则有
解得小球在电场中运动的时间为故C错误；
D．此过程中电场力做负功，则可知小球的电势能增加，故D正确。
11．（每空1分）（1） （2）① ② T 右侧 ③ 11000
【详解】（1）有图甲可知，该金属丝的长度
由图乙可知，该金属丝的直径
（2）【详解】①指针应在表盘中央附近，所以粗测的电阻应选“”挡位；
②欧姆调零应调节“T”使指针指向右侧零刻度；③电阻阻值约为.
12． （每空2分） （1） B （2） ① C ②
③ 0.58Ω（0.50-0.62Ω均可） ④选用内阻更大的电压表；等等
【详解】（1）可以用多用电表的直流电压挡测粗测电源电动势，同时因为电池的电动势在1.5V左右，故选择2.5V档的直流电，由于欧姆表有内置电源，为保护电表不能用多用电表的欧姆挡直接测电源内阻；
（2）①根据闭合电路欧姆定律可得路端电压
当电源内阻r太小时，干路电流I有较大变化时，Ir变化很小，电压表示数即路端电压U变化很小，电压表示数变化范围很小；
②应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，电源内阻较小，为使电压表示数变化明显，把定值电阻与电源整体当作等效电源，为减小实验误差，相对于电源电流表应采用外接法，实物电路图如图所示
③由图丁所示电源U-I图象可知，电源电动势为E=1.55V
图象斜率的绝对值
则可得电源内阻
④在该测量方案不变的前提下，减小系统误差的方法有选用内阻更大的电压表等等。
13．（1）4V/m；（2）4V，
【详解】（1）B、A间电势差为（2分）
该电场的电场强度为（2分）
（2）A点的电势为，由可知B点的电势为（2分）
电荷量的正电荷在A点的电势能为（2分）
14．（1）；（2）
【详解】(1)由动能定理得（2分）
代入数据得，带电粒子刚进入匀强电场时的速率为（1分）
(2)粒子沿初速度方向做匀速运动（2分） 可得
由题意得（2分）可得
由牛顿第二定律得（2分）
粒子沿电场方向做匀加速运动 （2分） 联立可得（1分）
15．（1）；（2）0：（3）
【详解】（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电场力做功为（2分）
电场力做正功电势能减小，故电势能变化量为（1分）
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，设滑块到达D点时的速度为，从A点到D点过程由动能定理，（3分）解得
在D点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得（2分）解得
滑块到达D点时受到轨道的作用力大小为0。（1分）
（3）等效竖直平面圆周运动，要使滑块从G点飞出，则必须可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的s最小。
等效重力由重力和电场力的合力提供（2分）
等效重力与重力的夹角 所以（2分）
当恰好通过等效最高点时的速度设为v，则此时满足（2分）
从A点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理，得
（2分）
解得 （1分）1
2
3
4
5
C
C
B
D
C
6
7
8
9
10
D
D
AB
ABD
AD
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